Existen infecciones víricas que afectan al desarrollo del cerebro durante el embarazo y que pueden generar anomalías en el feto. Por ejemplo, la rubéola y el zika causan la muerte de progenitores de neuronas, el herpes puede producir una inflamación cerebral grave y el parvovirus humano B19 congénito está detrás de muchos casos de encefalitis y atrofia cerebral grave.
El impacto de la covid-19 en los momentos claves del desarrollo fetal y la posibilidad de generar secuelas para toda la vida, es un riesgo tan real como necesario de evaluar.
Un estudio del Instituto de Neurociencias, centro mixto de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha revelado que la proteína ACE2, que permite la entrada al SARS-CoV-2 en el organismo, se expresa durante el desarrollo del hipocampo, la parte del cerebro que permite generar los recuerdos y la forma de aprendizaje. El trabajo ha sido publicado en Cellular and Molecular Life Sciences.
El hipocampo es región de la corteza cerebral que contiene las neuronas y circuitos necesarios para crear nuevas memorias. Además, la zona denominada 'giro dentado' es una de las dos zonas del cerebro en las que se generan nuevas neuronas incluso durante la edad adulta.
Éste se forma de la semana 12 a la semana 25 del embarazo, cuando proliferan y migran los conocidos como precursores neuronales, que darán lugar a células del sistema nervioso, como las neuronas, la glía y los oligodendrocitos. Las neuronas son el sustrato celular que permite conectarse y generar los circuitos necesarios para procesar nueva información y, por lo tanto, son cruciales para el desarrollo cognitivo y de las funciones mentales.
Estudio de la vulnerabilidad
Con los neonatos en mente, los investigadores de la UMH se propusieron determinar cómo de vulnerables son las células del cerebro a la infección por SARS-CoV-2 y cómo podrían afectar a su sistema nervioso. Según señala Salvador Martínez, catedrático de la UMH y líder del estudio, los experimentos se han centrado en localizar la expresión de la proteína que expone a las células humanas a la infección del coronavirus, la enzima ACE2.
"Localizada en la parte exterior de las células, es una especie de puerta de entrada del virus. De hecho, durante la infección de SARS-CoV-2, se activa", explica Martínez, director del grupo de investigación de Embriología Experimental del Instituto de Neurociencias, ubicado en el campus de Sant Joan d’Alacant de la UMH.
Por lo tanto, era 'urgente' saber cómo se comporta esta enzima en el cerebro humano en desarrollo para poder a prevenir la infección durante el embarazo, a monitorizar la maduración del sistema nervioso del feto y, también, poder evaluar los posibles efectos para la salud mental de los niños que nazcan después de una exposición al virus. De hecho, recuerda Martínez, "una revisión reciente de la Universidad de Harvard (Shook et al., 2022; TRENS in Molecular Medicine) calcula que hay 140 millones de embarazos anuales en el mundo y, con una incidencia del 15% en infección por SARS-CoV-2, 20 millones de fetos se exponen al virus cada año, en casos reportados en países con registro".
Además, se ha demostrado trasmisión materno-fetal en el 3% de los casos de madres con covid-19, lo cual supone que 60.000 niños podrían sufrir covid-19 congénito. En España, con casi 350.000 embarazos/año, supone 60.000 embarazos con la infección demostrada y la posibilidad de covid-19 congénito cerebral en 1.800 niños/año.
Cuando nos planteamos estudiar la expresión de ACE2 en el cerebro de embriones humanos, señala Martínez, "había pocos datos acerca de la transmisión de la covid-19 de la madre al feto y sus posibles efectos en el cerebro fetal. Teníamos tres cerebros fetales en condiciones para afrontar el estudio. Así que nos planteamos este estudio como trabajo de Fin de Grado de José Manuel Hernández López y Cristina Hernández Medina, estudiantes de Biotecnología de la Universidad de Murcia, que junto con un equipo técnicamente muy preparado del Instituto de Neurociencias han hecho posible estos resultados tan originales.
Con la colaboración del Servicio de Innovación Anatómica y del Departamento de Anatomía e Histología de la UMH, los investigadores analizaron tres cerebros humanos de fetos de 20 semanas de gestación -un periodo crucial en el que se forma la corteza cerebral-, donados de forma anónima tras un aborto espontáneo.
En el estudio, con todas las garantías éticas para la gestión de tejidos humanos, se analizó "la expresión de la proteína ACE2 en el cerebro fetal en cortes histológicos de 7 micras de espesor. Detectamos la expresión de ACE2 en las corrientes migratorias de progenitores del giro dentado del hipocampo, y caracterizamos estas células como progenitores neurales, mediante combinación de marcadores selectivos de tipos celulares. Al mismo tiempo se pudo demostrar que esta proteína se activa en las células neurales migratorias".
Los resultados mostraron que cuando las neuronas se generan y migran a su posición correcta durante el desarrollo del cerebro, utilizan el gen ACE2 para mejorar el flujo de oxígeno durante su migración. En concreto, apunta Martínez, “la cuestión de por qué los progenitores neurales del giro dentado expresan ACE2 parece deberse a que estos progenitores migran cerca de los vasos sanguíneos. El enzima ACE en la membrana de los progenitores contrarresta la acción vasoconstrictora de la Angiotensina II, que es producida por el endotelio vascular".
Por lo tanto, la activación de la expresión de ACE2 en las neuronas migratorias del hipocampo "es un mecanismo que asegura un menor tono vascular, con un mayor flujo sanguíneo y un adecuado nivel de oxigenación de esta corriente migratoria. Esta expresión de ACE2 deja abierta la puerta a la infección del coronavirus", añade Martínez.
Según los investigadores de la UMH, el virus podría diseminarse por el sistema nervioso y afectar a los mecanismos que actúan durante el desarrollo embrionario de éste. "En el caso de un cerebro maduro, contamos con la barrera hematoencefálica. Pero esta barrera es inmadura en el feto y no se termina de formar hasta más tarde", incide el investigador.
A pesar de haber utilizado solo tres muestras, el grupo de investigación tiene amplia experiencia en el estudio del desarrollo del cerebro en mamíferos, por lo que confían en la fiabilidad de los resultados.
Futuro
La comunidad científica apunta a que contraer covid-19 durante las primeras semanas de embarazo es un factor de riesgo al que se debe hacer seguimiento incluso en el periodo postnatal. De hecho, están apareciendo revisiones sistemáticas que muestran incremento de anomalías congénitas cerebrales asociadas a covid-19, ya que estamos en estudio de un año de seguimiento.
"Por motivos obvios, es imposible determinar qué secuelas a largo plazo puede tener una infección en el seno materno; pero, precisamente por eso, es importante que ahora hagamos un esfuerzo por estudiar en el laboratorio qué células y qué tejidos del sistema nervioso se pueden ver afectados", señala Martínez.
El proyecto planteado en estos momentos, concluye el experto, "es trabajar en un modelo animal que expresa ACE2, como es el caso de cobayas, donde vamos a estudiar la potencial alteración del hipocampo y sus consecuencias en el desarrollo y la maduración cerebral tras la infección por SARS-CoV-2. Además, estamos desarrollando modelos de migración 'in vitro' con células humanas para entender el papel de ACE2 en la migración de progenitores humanos y las consecuencias de su bloqueo por partículas virales".
La proteína ACE2, encargada de la entrada del SARS-CoV-2 en el organismo, se expresa durante el desarrollo fetal del hipocampo. Off Offvia Noticias de diariomedico.... https://ift.tt/Mci397m
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